初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第十二章 欧姆定律第三节 变阻器测试题

这是一份初中物理北师大版（2024）九年级全册（2024）第十二章 欧姆定律第三节 变阻器测试题，共15页。试卷主要包含了选择题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.图甲是家用亮度可调节的台灯，图乙为其用于调亮度的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，通过转动旋钮来改变亮度，下列分析正确的是（ ）
A . 电位器应该和灯泡并联以后接入电路中
B . 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变阻值大小的
C . 若将b、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，灯变亮
D . 若将a、b接入电路中，逆时针转动旋钮时，灯变暗
2.同学们通过实验研究小灯泡的电阻，设计了如图所示的电路，下列说法错误的是（ ）
A . 测量小灯泡电阻的原理是欧姆定律
B . 规范操作，闭合开关，若灯泡不发光，一定是有电路故障
C . 电路完好，向左调节滑片，会观察到灯泡逐渐变亮
D . 通过实验，可得出灯丝电阻跟温度的关系
3.小峰同学在学习了材料知识后对实验室中各元件的材料展开了一些设想，下列说法正确的是（ ）
A . 用铜丝密绕在瓷管上制成滑动变阻器
B . 用铁丝制作白炽灯的灯丝
C . 用超导材料制作电饭煲的加热盘
D . 用半导体材料制成LED灯的发光二极管
4.图中是常见耳机上的音量调节旋钮，能够控制声音的响度，它的作用相当于一个（ ）
A . 电源 B . 用电器 C . 变阻器 D . 开关
5.在如图所示的电路中，由滑动变阻器控制灯泡的亮暗，要求滑片 P向右移动时，灯泡的亮度增大，则滑动变阻器接入电路的方式是（ ）
A . A接 M点， B接 N点
B . C接 M点， B接 N点
C . B接 M点， D接 N点
D . C接 M点， D接 N点
6.在泸州市第37届科技创新大赛上，某学生设计了一款可同时测量身高和体重的仪器，当被测者站在绝缘台面上时，能自动显示其身高及体重，其原理图如图所示。已知电源电压恒定，R 1为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小，R 2为粗细均匀的电阻丝，且阻值与其长度成正比。测量时电压表、电流表均未超过所选量程，滑片P始终与电阻丝接触良好。下列说法中正确的是（ ）
A . 被测者身高越高，电压表的示数越小
B . 被测者体重越重，电流表的示数越小
C . 被测者身高越高，R2消耗的电功率越大
D . 被测者体重越重，R1消耗的电功率越大
7.某科技兴趣小组为检测水流速度变化的情况，设计了检测水流速度变化的模拟电路。已知电源电压保持不变， R0是定值电阻，机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动（注：水流速度越大，探头上下表面的压力差越大）。下列能实现水流速度越大，电表示数越大的电路图是（ ）
A .
B .
C .
D .
二、多选题
1.小明制作了一个“简易重力测量仪”，结构如图所示，其中变阻器的滑片P用一轻质硬杆与弹簧的末端C相连，随着弹簧的长度变化硬杆PC可整体上下平移，从而改变滑片P在电阻 R2上的位置。假设电源电压恒定，当秤盘内不放任何重物时，滑片P恰好处于a点，下列说法正确的是（ ）
A . 可将电流表的表盘改装用来显示重力的大小
B . 当秤盘内物体重力变大时，电压表示数变大
C . 当秤盘内物体重力变大时，电流表示数变大
D . 当秤盘内物体重力变大时，电路消耗的总功率不变
2.在“伏安法测电阻”的实验中，滑动变阻器能起到的作用是（ ）
A . 保护电路
B . 改变电路中的电流
C . 改变被测电阻两端的电压
D . 改变被测电阻的阻值
3.控制体重是注重健康的一个标志，如图是某体重测试仪的工作原理图（不测量体重时，滑片P刚好处于R 2的绝缘层的上端），有关它的说法正确的是（ ）
A . 体重计是用电流表改装成的
B . 体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路
C . 所测体重越重，电路中的电流越大
D . 所测体重越大，R1消耗的电功率越大
4.如图是学生实验中常用的滑动变阻器，其铭牌上标有“30Ω 0.5A”。下列说法正确的是（ ）
A . 滑动变阻器通过改变电阻丝接入电路中的长度来改变接入电路的电阻大小
B . 滑动变阻器的正确接入方式是上（C、D）、下（A、B）各选一个接线柱接入
C . “30Ω 0.5A”表示电流为0.5A时，滑动变阻器接入电路的电阻为30Ω
D . 把滑动变阻器接入电路可以改变电路中的电流大小
5.如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪，图乙是同学们设计的模拟电路，闭合开关，当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动，利用示数增大的电表反映测量成绩；在此测试过程中下列分析正确的是（ ）
A . 用电流表示数反映测量成绩
B . 向左推的距离越大，电压表示数越大
C . 向左推时电流表示数变小，电压表示数变小
D . 向左推的距离越大，电压表与电流表的比值变小
6.小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，图中的电表可以选择电压表或者电流表，当水量减少时滑片会上移。下列分析正确的是（ ）
A . 如果电表选择的是电压表，水量增多时电压表示数变大
B . 如果电表选择的是电流表，水量增多时电流表示数变小
C . 如果电表选择的是电流表，水量为零时电流表示数为零
D . 如果电表选择的是电流表，R0可以在水太多时保护电路
7.绿色环保纯电动驱动的汽车越来越普遍，如图是电动汽车“加油门（脚向下踩）”时的原理图，其中 R0是定值电阻，“加油门”时车速仪示数变大，则“加油门”过程中，下列判断正确的是（ ）
A . 电压表的示数变大
B . 电流表的示数变大
C . 整个电路的电功率变小
D . 电压表的示数与电流表的示数的比值变小
8.下列说法正确的是（ ）
A . 导体导电是因为导体中有大量的自由电子
B . 金属导体中的电流方向与自由电子定向移动的方向相反
C . 在闭合开关前，滑动变阻器要接下边的两个接线柱
D . 电流表在使用时不允许不经用电器直接与电源两极相连接，而电压表允许直接接在电源两极上
三、填空题
1.某高速公路收费站对过往的货车实施计重收费，某同学结合所学的物理知识设计了如图所示的计重原理图。称重计是用 ________ （选填“电压表”或“电流表”）改装而成的；随着货车质量的增大，电路中的电表示数将 ________ （选填“增大”或“减小”）。
2.某汽油机转速为3000r/min，那么1秒钟燃气推动活塞做功 ________ 次。如图，电阻箱的示数为 ________ Ω。
3.图（1）所示的电阻箱的示数为 ________ Ω。图（2）所示的电压表的示数为 ________ V ， 电流表的示数为 ________ A。
4.探究电阻的大小与什么因素有关时，如下图所示利用该装置可以探究电阻的大小与导体的 ________ 和 ________ 的关系。
5.小敏收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示是小敏用身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关，保持夹子N不动，夹子M向右移动的过程中灯泡变亮，说明铅笔芯是 ________ （选填“导体”，“绝缘体”）；若夹子M从最左端移到接触夹子N的过程中，她发现灯泡亮度变化不明显，她应该调换更 ________ （选填“粗”，或“细”）的铅笔芯来做实验。
6. 下图所示的电阻箱的示数为 ________ ．
7.如图为旋转式变阻器的结构图，a、b、c为变阻器的三个接线柱，d为旋钮触片。将该变阻器接入电路中可以调节灯泡的亮度，应该和灯泡 ________ 联后接入；当接入a、b接线柱，顺时针旋转旋钮触片时，灯泡亮度 ________ （填“变亮”或“变暗”）。
8.用铅笔芯制作如图所示的“模拟调光灯”，闭合开关后，将回形针从铅笔芯最右端慢慢向左移，小灯泡将逐渐变 ________ （选填“亮”或“暗”）。选用铅笔芯的原因是铅笔芯是 ________ 体。如果不管怎么移动回形针，小灯泡都不亮，且将电压表连接在A、B两端时电压表示数为3V，则故障应是小灯泡 ________ （选填“断路”或“短路”）了。
9.决定电阻大小的因素有导体的材料、温度、导体的长度和 ________ ；滑动变阻器就是通过改变 ________ 来改变阻值大小的。
四、实验探究题
1.兴趣小组在课后服务中进行如下的实验探究：
（1） 如图所示是将A、B两个金属片插入柠檬制成的“水果电池”。从图中可以看出，该电池的正极是 ________ （选填“A”或“B”）；如果要得到更高的电压，应该将更多的水果电池 ________ （选填“串联”或“并联”）；该水果电池的电压是 ________ V。
（2） 如图甲所示为可调亮度台灯，如图乙所示为电位器的结构图，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将 ________ （选填“a和b”“a和c”或“b和c”）接线柱接入电路；关于电位器上电阻丝的材料，应该选用 ________ （选填“铜”或“镍铬合金”）。
2.在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小明使用阻值为 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，电压为 6V的电源等器材进行探究。
（1） 请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整 ________ （要求：滑片P向右移动时电路中电流变大）；
（2） 正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数。为了检查电路故障，小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路的故障是____（选填“A”、“B”或“C”）；
A . 开关断路 B . 滑动变阻器断路 C . 定值电阻断路
（3） 图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 ________ V；当R的电阻由 5Ω更换为 10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向 ________ 端（选填“左”或“右”）滑动；要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是 ________ Ω；由图像得到实验结论为：当 ________ 一定时，导体中的电流与导体的电阻成 ________ ；
（4） 同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为 1.5V ， 如图丙所示电流表示数为 ________ A，该电阻的阻值为 ________ Ω。
五、计算题
1.如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V，电压表量程0~3V，电流表量程0~0.6A，滑动变阻器 R1标有“15 Ω 1A”，滑片P每移动1cm， R1的电阻变化0.5 Ω ， 定值电阻 R2=20Ω。求：
（1） 当滑片P位于最左端时，电流表的示数；
（2） 某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数；
（3） 若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R 2时，其阻值不能小于多少？
2.电源电压为220伏，若使标有“220V 800W”的用电器能在110V至220V的电压下工作（用电器的电阻值恒定），求：
（1） 要使用电器达到使用要求，电路中应连接一个什么样的电器？怎样连接？
（2） 这个电器消耗的最大功率是多少？
3.质量为50kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下，沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力是他本身受到重力的0.2倍，求：
（1） 木块受到的拉力大小；
（2） 若物体速度增大为0.4m/s并匀速运动，求物体受到的摩擦力；
（3） 若水平拉力增大为120牛，物体受到的摩擦力的大小是多少？（g＝10N/kg）
六、综合题
1.（1）小明在做电学实验时，看到滑动变阻器的铭牌上标有如1图所示字样，“20Ω”表示 ________ ；“2A”表示 ________ 。
（2）在连接实物时，开关应该 ________ ，滑动变阻器滑片应移到阻值 ________ （选填“最大”或“最小”）处。
（3）在用校准好的器材做实验的过程中，小明连接完了电路，闭合开关，发现电流表的指针如图2图甲所示，造成这种情况的原因是： ________ ；改正电路后，电流表示数如图2图乙所示，读数是 ________ A。
（4）图3是小刚连接的用电压表、电流表测小灯泡电压和电流，滑动变阻器控制小灯泡亮度的实物图。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不发光，经检查，是由于其中一根导线连接错误。请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线 ________ 。
2.在跨学科实践课上，某小组同学要制作一盏亮度可调的调光灯。
（1） 他们设计了两种调光灯，如图甲、乙所示：
图甲，先闭合开关S1 ， 再闭合开关S2 ， 此时 ________ （选填“灯泡L”“电阻R”或“电源”）会被短路；闭合S2后灯泡的亮度将 ________ （选填“变亮”“变暗”或“不变”）。
（2） 为更好地进行调光，他们又设计了如图乙所示的电路。有的同学提出：灯泡在工作时电能会转化为内能和 ________ 能，因此从节能角度考虑可以将小灯泡换成发光二极管，于是设计了如图丙所示的电路。闭合开关，LED灯发光，则LED灯的b端为 ________ （选填“正”或“负”）极。
（3） 根据下表信息，滑动变阻器内的电阻丝应选用 ________ （选填“铜丝”或“镍铬合金丝”）更合适。
（4） 另一组同学按照图乙选择器材进行实验，在实验过程中无论怎样移动滑片，小灯泡的亮度都不变且一直很亮，这是因为滑动变阻器____（选填序号）。
A . 接了下面两个接线柱
B . 接了上面两个接线柱
C . 断路
3.一片碳，看似普通，厚度为单个原子，却使两位科学家获得诺贝尔奖。这种全新材料名为“石墨烯”，是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。密度仅为3mg/cm 3（空气的密度为1.29kg/m 3）。石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和铜一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的。利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池。如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此，其应用前景十分广阔。
（1）根据石墨烯的性质，你认为石墨烯不适合用来制成 ________ ；
A.保温隔热材料
B.冲击钻的钻头
C.高压输电线
D.电饭锅的锅胆
（2）最近国外研究人员通过引入由多层墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，这是利用石墨烯的 ________ ；
A.透光性好
B.导热性好
C.硬度大
D.导电性强
（3）科学家造出“石墨烯”的密度比空气的密度 ________ （选填“大”或“小”）；
（4）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为 ________ 。

4.小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置。其原理如图（甲）所示：绝缘轻弹簧的左端固定在O点，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且水平放置的金属杆上，迎风板与金属杆接触良好；电路中左端导线与金属杆的左端相连，右端导线连接在迎风板上并可随迎风板移动，R是定值电阻，a、b、c、d为四个接线柱。
(1)在他们的设计中，若要求在风力增大时，接入电路的电表的示数也随之而增大，则应该 ________
A．在a、b之间接电流表，在c、d之间连接导线
B．只在a、b之间接电流表
C．在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线
D．只在c、d之间接电压表
(2)为了较准确的测出水平方向风力的大小，三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量；
①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度L与所受压力F的关系图像[见图（乙）]。由图可知：该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加 ________ N；
②小亮和小敏设计了图（丙）所示的电路，用来测量长度为50cm的金属杆的电阻。他们备选的部分器材有：
A．电源（能够提供3V的稳定电压）
B．电流表A（量程0~0.6A）
C．电压表V（量程0~3V）
D．滑动变阻器R1（阻值变化范围为0~5Ω）
E．滑动变阻器R2（阻值变化范围为0~10Ω）选好器材后，小亮和小敏在实验中正确操作，他们记录的测量数据如下表。
根据他们的测量数据可以知道：他们实验中选用的滑动变阻器是 ________ （填器材的序号字母）；他们测出的金属杆的电阻是 ________ Ω；
(3)三位同学最后根据(1)的要求，按图（甲）进行组装时，除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和(2)中备选的电源、电表外，还选了阻值R=3Ω的定值电阻。如果无风时，O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长，则该装置能够测量的最大水平风力是 ________ N；
(4)对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置，从力的角度，请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一： ________ 。
5.为延长食物保质期，可对食物进行真空包装。真空包装机（如图甲）先抽出塑料袋内的气体，再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易电路图。
（1） 该电路图中，要使抽气机工作，需闭合的开关是 ________ ；
（2） 密封时温度过高导致袋口破损。为降低电热丝温度，应将滑动变阻器滑片向 ________ 移经动。
导线
长度/m
横截面积/mm2
阻值/Ω
铜丝
0.5
0.02
0.5
镍铬合金丝
0.5
0.02
50
实验次数
1
2
3
4
5
A表示数I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
V表示数U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0